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【Quark D2000入門】搞懂這四個關鍵詞,讓開發事半功倍!

   
作者:陸向陽

對一般電子應用嗜好的Maker而言,可能已很熟悉Arduino、Raspberry Pi,只要依據一些教學示範撰寫幾行程式,操作IDE當中的幾個選單步驟,就可以看到燈亮、聲響、東西動,很有成就感。

不過,對於專業的電子控制產品開發來說,可就沒有這麼簡單了。以Intel Quark D2000為例,就是針對專業開發者提供,因此若使用者過往只接觸過Arduino、Raspberry Pi的話,在學習摸索上有很高的難度,很有可能搞不清楚什麼是什麼,甚至可說是從零重新開始。

因此,筆者嘗試先解釋與Quark D2000程式開發相關的四個名詞,大家對這幾個詞有些了解後,再來接觸摸索Quark D2000,應該能更快進入狀況。

1. BSP

Intel Quark D2000是一顆微控制器(Microcontroller Unit, MCU)晶片,但只有晶片其實不好試製其應用電路、控制電路,所以會以晶片為基礎、為核心設計出一片開發者板(Developer Board,註1),開發者對開發者板進行接線,就可以快速、容易地試行與驗證控制電路。

但是只有開發板是不夠的,開發板能開機,其實是要有開機載入程式(Boot Loader)的。而除了主控晶片(這裡是指Quark D2000)外,板子尚也可能放有其他與主控晶片連接的晶片,或相關的硬體電路設計等,這些主控晶片外的晶片與電路,若想要能驅動與操控,還需要配套的驅動程式(Driver)。另還有一些操控板子所需的工具程式(Utility)等。

與開發板相關的各種軟體(也包含韌體,已燒在板子上的晶片內),就統稱為Board Support Package(BSP),其實就是指一整掛與這片開發板相關的韌軟體。

若根據維基百科,BSP這個詞起源自1981年,但時至今日已是電子產業專業開發領域的常用詞,當一個專業的開發設計人員拿到一片新的系統開發板時,通常會順便問:這片板子的BSP(附帶相關軟體)呢?

值得一提的是,BSP軟體通常是開發板廠商(有時就是晶片商本身,有時則是晶片商的協力業者)自己開發完成後隨板子一同附上的;專業的BSP軟體通常是封閉原始程式碼的,因為撰寫得相當好,可以完全發揮硬體功效,具有商業競爭力。

然而隨著Maker風氣興起,有些晶片商也開始推出開放原始程式碼的BSP,Quark D2000所附的即是(註2),但是,為了保有商業競爭力,晶片商所開放原始程式碼的BSP,只是讓硬體能正常動作,通常不會達最佳化(優化)運作的水準。

2. ISSM/IDE

已經使用過Arduino的人,可能知道開發Arduino控制應用程式(也稱為Sketch)的軟體叫做Arduino IDE,而IDE指的是整合開發環境,這個詞筆者過去解釋過,請參考此篇文章。IDE跟前述的BSP一樣,是專業開發領域常見的廣泛通詞。

如果說,開發Arduino用的控制程式,其軟體開發工具、開發環境稱為Arduino IDE,那麼,用來開發Intel Quark D2000、Quark SE C1000用的控制程式,其軟體開發工具、開發環境則為ISSM,即Intel System Studio for Microcontroller。

老實說,ISSM並不是Intel從無到有100%自己開發的,而是以開放原始程式碼專案「Eclipse」(日蝕)為基礎所修改、衍生開發成;過往有專業程式學習、撰寫經驗者,通常已接觸過Eclipse,特別是Java程式語言學習時。Quark D2000/SE C1000的控制程式撰寫需使用ISSM開發環境,而使用的程式語言則為C/C++。

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Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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